• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.233-238
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• 2020

최근 우주 항공 분야 발전으로 인해 NBR에 대한 관심이 높아지고 있으나, HNBR의 항공용 윤활유 관련 연구는 많지 않고, 특히 가혹인자들에 대한 가속수명 평가는 그렇게 많이 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 항공분야에 사용되는 HNBR(Hydrogenated Acrylonitrile Butadiene Rubber) 제품의 가속수명을 평가하기 위해 성능평가 인자로 인장강도를 채택하고, 성능 노화특성에 영향을 미치는 가속 스트레스 인자를 온도로 정의했다. 가속 스트레스 인자는 온도(60 ℃, 80 ℃, 100 ℃)로 정하여 시간(0 ~ 720시간)에 따른 인장강도 변화를 측정한 결과값으로 결정했다. 가속 조건은 일정 기간 동안 노화된 시편을 오븐에서 꺼내어 24시간 상온에서 방치한 후, 시험편을 KS M 6518에 명시된 기준에 따라 아령형 3호 시편을 제작하여 가속수명 평가의 한 요소인 인장강도를 측정하였다. 아레니우스 모델을 이용하여 얻어진 활성화 에너지 값은 0.895임을 알 수 있고, 형상모수는 1.152이었으며, 20℃에서 항공용 오일에 침지한 HNBR 시편의 인장강도로부터 얻어진 특성수명은 272,256시간, 평균수명(MTTF)는 258,965시간, B10 수명은 38,624시간이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.182-188
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• 2016

어뢰회피용 기만기는 수중에서 적 어뢰의 공격으로부터 자함을 보호하는 무기체계로 유사 시 우리 군의 피해를 최소화하기 위해 운용 간 고장없이 정상적으로 임무를 수행하여야 한다. 기만기는 운영 특성 상 내부로 해수가 유입되면 정상적인 임무 수행이 불가하기 때문에 운용환경을 고려하여 외부로부터 해수유입 방지를 위한 완벽한 기밀이 요구된다. 일반적으로 기만기의 수밀성능 확보를 위해 고무재질의 오링을 사용하는데 이러한 고무재질의 제품들은 시간의 경과와 주변 환경의 영향을 받아 노화되어 고무 초기 특성이 상실되어진다. 따라서 요구되는 수밀성능을 유지하기 위해 오링에 대한 정비 또는 교체가 필수적이다. 본 논문에서는 기만기에 사용되는 오링의 대표적인 물성 지표인 경도와 신장률 값을 기준으로 오링의 가속수명시험 수행을 통한 시험데이터를 바탕으로 적합한 정비주기를 선정하는 것을 목적으로 한다. 기만기 수밀성능을 보장하기 위해 사용되는 오링의 재질은 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)로써, 선행 연구 자료를 참고하여 주요 고장 환경 인자를 온도로 선정하였으며, 고장의 기준은 대상 제품이 가지는 물성 값 중 경도와 신장률이 초기 대비 50%까지 저하되는 시점으로 선정하였다. 또한 시험에 사용되는 시편 준비 및 물성 값 측정방법은 KS M 6518 규격을 참고하여 진행하였다. 시험결과는 컴퓨터 프로그램을 통해 분석하여 기만기에 적용되는 오링의 수명을 예측하였으며, 이를 통해 오링에 대한 정비주기를 산출하였다.

• 한국안전학회지
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• 제31권1호
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• pp.19-24
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• 2016

Rubber parts are widely used in many applications such as dampers, shock absorbers, and seals used in railway and automotive industries. Much research has thus far been conducted on property estimation and life prediction of rubber parts. To predict the service life of rubber parts at room temperature, most prior work adopts the well-known Arrhenius model that needs the accelerated life test in high-temperature conditions. However, they may not reflect the actual conditions of use that rubber parts are usually used under a specific strain condition during long period of time. In this context, we propose a method for the life prediction of rubber parts in actual conditions of use. The proposed method is based on the accelerated life test using stress relaxation during which three relatively high elongation percentages (100%, 200%, and 300%) are applied to the rubber specimens. Rubber specimens were prepared in accordance with KS M 6518 standard and three stress relaxation testers were fabricated for actual experiments. Finally, a inverse power model for life prediction was derived from experimental results. The predicted life was compared with the actual test life for validation.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권2호
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• pp.193-198
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• 2017

Rubber materials are widely used for anti-vibration in various industries such as railways, automobile, and aviation. However, various factors hinder the accurate prediction of mechanical properties and lifetime of these materials. Particularly, a stress softening phenomenon Mullins effect greatly affects the accuracy of test results by reducing the initial peak stress. Although the Mullins effect has been studied previously, research on its temperature dependence is lacking. In this study, we performed experiments to estimate the temperature dependence of the Mullins effect. Dumbbell specimens made of natural rubber (NR65) was mounted on a stress softening tester and placed in a heat chamber, where they were tested at temperature of 25, 50, and $80^{\circ}C$. Further, five test sets, each consisting of 10 loading/unloading cycles were sequentially performed at predetermined time intervals. Based on the test results, we assessed the effect of temperature and time interval on stress softening and recovery.